L'apparente semplicità della meccanica | Officina

Meccanica: le tecniche

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La tecnica fusoria adottata per i pistoni (con l’ovvia eccezione di quelli ottenuti per forgiatura) è la colata per gravità in conchiglia metallica. Grazie a essa è possibile ottenere una rapida solidificazione e, quindi, una struttura a grana fine del materiale (vantaggiosa ai fini delle caratteristiche meccaniche). Il numero delle piccole porosità presenti nel metallo è molto ridotto. Ciò rende possibile il trattamento termico, che non si può invece effettuare sui pezzi ottenuti per pressofusione e per colata in terra a causa della loro microporosità assai maggiore (tali processi fusori non sono impiegabili per realizzare i pistoni). Per ottenere la parte interna conferendole la voluta geometria si utilizzano anime che possono essere in acciaio e in più parti. Il processo può essere agevolmente automatizzato. Per i pistoni dei motori di altissime prestazioni (ovvero quelli delle supersportive e delle moto da competizione) si impiega di norma una lega al rame, la RR 2618A (corrispondente alla gloriosa RR 58), dalle caratteristiche meccaniche superiori, e il procedimento produttivo utilizzato è lo stampaggio a caldo (ovvero la forgiatura). Le lavorazioni necessarie per arrivare al componente finito sono dunque più numerose e comportano l’asportazione di una maggiore quantità di materiale. Esistono anche alcuni pistoni da corsa ottenuti mediante lavorazione dal pieno e vi sono pure rari esempi di pistoni realizzati mediante squeeze casting, processo che prevede il riempimento lento dello stampo, con il metallo liquido che fluisce con tranquillo moto laminare e viene quindi messo sotto una pressione dell’ordine di 1000 bar, mantenuta durante il processo di solidificazione.

Molto importante è il trattamento termico: grazie a esso, infatti, sia la durezza che la resistenza a trazione aumentano assai sensibilmente. Di norma è costituito da una tempra di solubilizzazione seguita da un invecchiamento artificiale. Le modalità possono variare, anche sensibilmente, da costruttore a costruttore. In genere comunque la tempra si effettua portando il pezzo a oltre 500° C, mantenendolo a tale temperatura per 4-8 ore e raffreddandolo poi bruscamente; l’invecchiamento ha luogo mantenendolo a 190-250° C per 4-8 ore.

L'importanza dei gradienti | Officina